KR100607704B1 - Surface treatment unit of macromolecule forming products - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치를 도시한 개략도 1 is a schematic view showing a surface treatment apparatus of the present invention polymer molded product
도 2 는 본 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치의 제품표면이온처리부를 도시한 확대도 Figure 2 is an enlarged view showing the product surface ion treatment unit of the surface treatment apparatus of the present invention polymer molded product
도 3 은 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치에 사용되는 지그를 개략적으로 도시한 간략도 Figure 3 is a schematic diagram schematically showing a jig used in the surface treatment apparatus of the inventors polymer molded product
* 도면 중 주요부호에 대한 설명** Explanation of the major symbols in the drawings *
10 : 제품이송부 11 : 지그10: product transfer unit 11: jig
20 : 제품취출교체부 30 : 제 1 불순물제거부20: Product take out replacement part 30: First impurity removal part
31 : 제 1 에어블로워 32 : 음이온발생기31: first air blower 32: negative ion generator
40 : 입구진공부 41 : 제 1 진공제어부40: entrance vacuum portion 41: the first vacuum control unit
42 : 제 1 예비진공챔버 43 : 제 2 예비진공챔버42: first prevacuum chamber 43: second prevacuum chamber
50 : 제품표면이온처리부 51 : 이온건50: surface ion treatment unit 51: ion gun
52 : 제 2 진공제어부 60 : 분위기가스공급부52: second vacuum control unit 60: atmosphere gas supply unit
61 : 분위기가스탱크 62 : 분위기가스공급파이프61: atmosphere gas tank 62: atmosphere gas supply pipe
63 : 분위기가스제어밸브 70 : 출구진공부63: atmosphere gas control valve 70: outlet vacuum
71 : 제 3 진공제어부 72 : 제 3 예비진공챔버71: third vacuum control unit 72: third pre-vacuum chamber
73 : 제 4 예비진공챔버 80 : 제 2 불순물제거부73: fourth pre-vacuum chamber 80: second impurity removing unit
81 : 제 2 에어블로워81: second air blower
본 발명은 고분자 성형제품의 표면처리 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 플라스마를 활용 이온빔을 조사하여 고분자재료로 성형된 제품의 표면을 처리할 수 있도록 발명된 것이다.The present invention relates to a surface treatment apparatus for a polymer molded article, and more particularly, to invent a surface of a molded article made of a polymer material by irradiating an ion beam using plasma.
일반적으로 휴대용 전자제품, 예를 들면 휴대폰, 개인용 디지털보조기(Personal Digital Assistants, PDA), 노트북컴퓨터, 액정TV, 휴대무전기, CD 플레이어(CD Player), 엠피쓰리(MP3) 플레이어 등은 장소에 구애받지 않고 이동하면서 자유로이 사용할 수 있어 그 보급 율이 증대되고 있는 추세이다.Generally, portable electronic products such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook computers, LCD TVs, portable radios, CD players, MP3 players, etc. It can be used freely while moving, and its penetration rate is increasing.
이러한 전자제품은 내부에 설치된 전자회로장치에 의해 많은 양의 유해 전자파를 방출하며, 휴대되는 특성상 방출되는 전자파가 사용자의 신체에 대부분 흡수되어 건강을 해치는 문제점이 있는 것이다.Such electronic products emit a large amount of harmful electromagnetic waves by an electronic circuit device installed therein, and the electromagnetic waves emitted are mostly absorbed by the user's body to harm the health.
따라서 상기한 전자제품의 케이스는 주로 고분자재료에 도전성 도장 또는 첨 가제나 충전재료를 섞어서 성형하여 제조하고 있다.Therefore, the case of the electronic product is mainly manufactured by molding a polymer material with a conductive coating or an additive or a filling material.
이렇게 고분자재료로 제조된 휴대용 단말기의 케이스는 내부에 내장되는 전자회로장치에서 방출되는 유해 전자파를 차단하고 또한, 회로 손상을 방지하기 위해 내, 외부 표면에 도전성 도장을 통하여 일정 율의 전기 전도성을 부여하고 있다.The case of the portable terminal made of a polymer material provides a certain rate of electrical conductivity through conductive coating on the inner and outer surfaces to block harmful electromagnetic waves emitted from the electronic circuit device embedded therein and to prevent circuit damage. Doing.
종래의 도전성 도장 공정에서는 고분자수지에 도전성을 부여하기 위해 첨가재료로 은분이나 카본 등의 입자형태의 것과 카본섬유나 금속물질을 혼입하여 사용하고 있다.In the conventional electroconductive coating process, in order to give electroconductivity to a polymer resin, as an additive material, the particle | grain form, such as silver powder and carbon, and carbon fiber and a metallic material are mixed and used.
그러나 상기한 바와 같이 고분자재료에 첨가되는 카본 및 카본 섬유 등의 충전재료는 10Ω/㎠ 이하의 체적과 고유저항 희망치를 구할 수 없었으며, 은분과 같은 금속물질은 표면에 막을 만들어 외관을 손상시키고 60% 이상의 충전이 필요하기 때문에 중량, 품질, 특성, 비용 면에서 도입이 어려웠다.However, as described above, the fillers such as carbon and carbon fibers added to the polymer material could not obtain a volume of 10 Ω / cm 2 or less, and a desired value of resistivity, and metallic materials such as silver powder formed a film on the surface to impair the appearance. Since more than% of the filling is required, it is difficult to introduce in terms of weight, quality, characteristics and cost.
또한, 이러한 금속물질을 이용한 전자파차단 등의 공법에 의해 제조된 케이스는 재활용 율이 극히 낮고, 재활용하기 위해선 고가의 분리기구비 및 처리비용이 많이 소요되는 폐단이 있었던 것이다.In addition, the case manufactured by a method such as electromagnetic shielding using such a metal material is extremely low recycling rate, there was a waste disposal cost expensive separation apparatus cost and processing cost to recycle.
특히, 은분 등을 이용한 도전성 도장이나 카본을 혼입한 제품은 물리적, 화학적 요인에 의해 제품의 내구성을 약화시켜 표면이 변색되거나, 흠집, 마모 등이 쉽게 나타나 제품수명을 단축시키는 단점이 있는 것이다.In particular, a product in which conductive paint or carbon is mixed using silver powder or the like may weaken the durability of the product due to physical and chemical factors, thereby causing discoloration, scratches, abrasion, etc., and thus shortening the product life.
그리고 전자제품의 디스플레이부분은 부도체로서 기존의 방법으로는 전자파차단이나 대전방지가 어려웠던 것이다.In addition, the display part of the electronic product is a non-conductor, and it was difficult to block or prevent electromagnetic waves by the conventional method.
또, 고분자재료로 성형된 제품에 대한 도전성 도장은 그 도장 두께를 고르게 유지시키지 않으면 소기의 도장효과를 얻을 수 없기 때문에 이를 극복하기 위해서는 복잡하고도 정밀한 고급기술과 장비가 요구되고 있어, 공정설비 및 공정기술의 복잡화와 개발비용의 추가 등으로 제품 생산비가 비싼 문제점이 있는 것이다.In addition, since conductive coating on a product formed of a polymer material does not achieve the desired coating effect unless the coating thickness is maintained evenly, complicated and precise advanced technology and equipment are required to overcome this problem. Due to the complexity of the process technology and the addition of the development cost, there is a problem that the product production cost is expensive.
이러한 종래의 도전성 도장은 효율적인 전자파 차폐 및 내부 회로부품의 안정적 동작 조건 유지를 위해 보통 고른 분포에서 일정한 비율의 차폐 율(예를 들면, 20% 차폐 율)을 유지시켜야 하는데, 기술적으로 이를 충족시키기 곤란한 문제점을 가지고 있다.Such conventional conductive coatings have to maintain a constant ratio of shielding ratio (for example, 20% shielding ratio) in an even distribution in order to maintain an effective electromagnetic shielding and stable operating conditions of the internal circuit components, technically difficult to meet I have a problem.
첨가재료의 고 가격 및 재활용성의 저하로 생산원가의 절감을 기대하기 어려웠으며, 전자파차단 및 대전방지 등의 제품성능 미비로 제조물 책임의 부담도 증가되며, 제품의 재활용 율을 저하시키는 문제점이 있었던 것이다It was difficult to expect a reduction in production costs due to the high price of additives and reduced recyclability.In addition, the burden of product liability increased due to inadequate product performance such as electromagnetic shielding and antistatic, and there was a problem of reducing the recycling rate of the product.
본 발명의 목적은 플라즈마를 활용하는 이온 빔 조사기술로 고분자재료로 성형된 제품의 표면을 처리함으로서 고분자 전자제품의 전자파 방출을 효과적으로 차단하면서 양산할 수 있도록 하여 이에 따르는 제조원가를 절감하고, 차폐효율 및 내부 전자회로동작의 안정성을 증대시킬 수 있도록 하는 고분자 성형제품의 표면처리 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to treat the surface of a product formed of a polymer material by using an ion beam irradiation technology utilizing a plasma to effectively mass-produce while blocking the electromagnetic wave emission of the polymer electronic products, thereby reducing the manufacturing cost, shielding efficiency and The present invention provides a surface treatment apparatus for a polymer molded product which can increase the stability of internal electronic circuit operation.
본 발명의 다른 목적은 고분자재료 성형제품의 외부 표면경도를 획기적으로 증강시키며, 표면 개질을 통하여 미세화 등으로 내구성을 증대시킬 수 있는 고분자 성형제품의 표면처리 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus for a polymer molded product that can significantly increase the outer surface hardness of the polymer material molded product and increase durability by miniaturization through surface modification.
본 발명의 또 다른 목적은 CRT화면을 포함한 각종 디스플레이장치의 표시부분에 적용시킴으로써 이들 디스플레이장치에서 발생되는 전자파차단 효과를 얻을 수 있고, 표시부의 표면 전기전도 저항치의 고른 분포에 의해 대전방지는 물론 사용자의 시력을 보호할 수 있도록 성형제품의 표면을 처리할 수 있는 고분자 성형제품 표면처리 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to apply to the display portion of the various display devices, including the CRT screen to obtain the electromagnetic wave blocking effect generated in these display devices, by the even distribution of the surface electric conductivity resistance value of the display unit, as well as the user It is to provide a polymer molded product surface treatment apparatus that can treat the surface of the molded product to protect the eyesight of.
본 발명의 또 다른 목적은 별도의 첨가물 또는 충전재료 없이 고분자재료 성형제품에 원하는 표면 전기전도를 부여함으로써 아이씨 페키지(IC Package) 또는 LCD를 안전하게 운반하고, 재활용 율의 증가를 통해 공해유발 방지와 자원낭비를 예방할 수 있는 고분자 성형제품 표면처리 장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to safely transport IC package or LCD by giving the desired surface electrical conductivity to a polymer material molded product without additional additives or fillers, and to prevent pollution and increase resources by increasing recycling rate. The present invention provides a surface treatment apparatus for polymer molded products that can prevent waste.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 전자제품의 케이스 표면을 처리하는 고가의 첨가물과 정밀한 도장 공정을 생략할 수 있어 비용을 절감하고, 불량품의 발생을 최소화할 수 있도록 하는 고분자 성형제품 표면처리 장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a polymer molded product surface treatment apparatus which can reduce the cost and minimize the occurrence of defective products by eliminating expensive additives and precise coating processes for treating the case surface of portable electronic products. There is.
본 발명의 또 다른 목적은 이온건의 출력과 조사시간 그리고 바탕색에 따라 하나의 분위기 가스를 공급하거나 둘 이상의 분위기 가스를 일정비율로 혼합하여 제품표면 이온 처리부의 내부로 공급하여 표면처리 되는 성형제품의 색상을 다양하게 변화시키는 고분자 성형제품 표면처리 장치를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to supply a single atmosphere gas or mix two or more atmosphere gases at a constant ratio according to the output of the ion gun, the irradiation time and the ground color, and then supply the inside of the product surface ion treatment unit to color the molded product. The present invention provides a surface treatment apparatus for polymer molded products that variously change.
이러한 본 발명의 목적은 표면처리 되는 고분자 성형제품을 교체하는 지그 (11)가 구비되어 있으며, 이 지그(11)는 성형제품을 표면처리 하는 각 장치로 순서에 의거 이송시키는 제품이송부(10)와;The object of the present invention is provided with a
표면처리 되는 고분자 성형제품이 놓여져 상기 제품이송부(10)의 지그(11)에 물리고, 표면처리가 완료된 고분자 성형제품이 지그(11)에서 해제되어 놓여지는 제품취출교체부(20)와;A product take-out
상기 제품취출교체부(20)의 일측에 구비되어 이 제품취출교체부(20)에서 지그(11)에 물려 제품이송부(10)를 통해 이송되는 성형물의 표면에 붙은 불순물을 제거하는 제 1 불순물제거부(30)와;The first impurity is provided on one side of the product
상기 제 1 불순물제거부(30)의 일측에 설치되며 내부는 일정한 진공도가 유지되고, 제품이송부(10)의 지그(11)에 물려 고분자 성형제품이 내부를 통과하여 이송할 수 있도록 양측에 각각 개폐 가능한 게이트(90)가 설치된 입구와 출구를 구비한 입구진공부(40)와; It is installed on one side of the first
상기 입구진공부(40)의 일측에 설치되며, 내부는 일정한 진공도로 유지되고 내부에 제품이송부(10)의 지그(11)에 물려 이송된 성형제품의 표면에 이온빔을 조사하는 이온건(51)이 장착된 제품표면이온처리부(50)와;An
상기 제품표면이온처리부(50)에 연계되어 이 제품표면이온처리부(50)의 내부로 분위기가스를 공급하는 분위기가스공급부(60)와;An atmosphere
상기 제품표면이온처리부(50)의 일측에 연계되어 설치되며, 내부는 일정한 진공도로 유지되고, 제품이송부(10)의 지그(11)에 물려 성형물이 내부를 통과하여 이송할 수 있도록 양측에 각각 개폐 가능한 게이트(90)가 설치된 입구와 출구를 구 비한 출구진공부(70)와;It is installed in connection with one side of the product surface
상기 출구진공부(70)와 상기 제품취출교체부(20)의 사이에 설치되어 출구진공부(70)에서 표면처리가 완료되어 이송되는 고분자 성형제품의 표면에 불순물이 달라붙는 것을 방지하고, 달라붙은 불순물을 제거하는 제 2 불순물제거부(80)로 구성된다.It is installed between the
즉, 표면처리 할 성형제품은 제품취출교체부(20)에서 지그(11)에 물려 제품이송부(10)를 따라 이송하고, 상기 제 1 불순물제거부(30)에서 불순물이 제거된 후 입구진공부(40)를 거쳐 제품표면이온부로 이송되어 급격한 진공도 편차에 의해 제품의 생산성 저하를 방지하게 되며, 이 제품표면이온부에서 이온 빔 전류를 제어하여 플라스마에 분위기가스공급부(60)에서 공급되는 가스를 통해 양이온을 얻어 성형제품의 전면에 고르게 이온이 조사되는 것이다.That is, the molded product to be surface treated is transported along the
그리고 표면처리 된 성형제품은 제 2 불순물제거부(80)를 거쳐 불순물이 표면에 붙지 않은 상태로 제품취출교체부(20)로 이송된 후 제품이송부(10)의 지그(11)에서 분리되어 놓여지고, 표면 처리가 완료된 성형제품을 놓은 지그(11)는 다시 새롭게 표면 처리될 성형제품과 교체되어 제품이송부(10)로 이송되면서 상기한 바와 같은 공정이 반복되는 것이다.And the surface treated molded product is transferred to the product take-out
한편, 상기한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the configuration of the present invention described above in detail by the accompanying drawings as follows.
도 1 은 본 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치를 도시한 개략도로서, 지그가 제품이송부를 따라 이동하면서 제품취출교체부에서 표면 처리할 성형제품을 교체한 후 제 1 불순물제거부, 입구진공부, 제품표면이온처리부, 출구진공부를 거친 후 다시 제품취출교체부에서 표면처리가 완료된 성형제품을 내려놓는 작업을 반복하는 것을 개략적으로 나타내고 있다.1 is a schematic view showing a surface treatment apparatus of a polymer molded product of the present invention, wherein a jig moves along a product transfer part, and then, after replacing the molded product to be surface treated at the product takeout replacement part, the first impurity removal part and the inlet vacuum part After the product surface ion treatment part and the exit vacuum part, the product take-out replacement part is repeatedly shown to repeat the work of laying down the finished product.
도 2 는 본 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치의 제품표면이온처리부를 도시한 확대도로서, 제품표면이온처리부에는 이온빔을 방출하는 이온건이 2대 이상 내장되고, 이 이온건 하부에 피사체의 표면에 에너지가 고르게 미치도록 하는 그릿드가 설치된 것을 나타내고 있다.2 is an enlarged view showing the product surface ion treatment unit of the surface treatment apparatus of the polymer molded product of the present invention, wherein the product surface ion treatment unit has two or more ion guns emitting ion beams, It is shown that the grit which distributes energy evenly is provided.
도 3 은 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치에 사용되는 지그를 개략적으로 도시한 간략도로서, 제품이송부에 설치되는 지그는 이온이 표면에 골고루 조사되도록 성형물이 교체된 상태에서 4곳의 방향에서 각각 상, 하로 회동 가능하도록 구성된 것을 개략적으로 나타내고 있다.FIG. 3 is a schematic view showing a jig used in the surface treatment apparatus of the inventors' polymer molded product, wherein the jig installed in the product conveying part is in four directions in which the molding is replaced so that ions are evenly irradiated onto the surface. It shows schematically what is comprised so that rotation is possible up and down, respectively.
이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 고분자 성형제품의 표면처리 장치는 제품취출교체부(20), 제 1 불순물제거부(30), 입구진공부(40), 제품표면이온처리부(50), 출구진공부(70)가 순환되는 구조로 배열되어 설치된다.Hereinafter, as shown in FIG. 1, the surface treatment apparatus of the polymer molded product according to the present invention includes a product
그리고 제품이송부(10)는 제품을 교체하는 지그(11)가 구비되며, 이 지그(11)는 작업공정 라인을 따라 제품취출교체부(20), 제 1 불순물제거부(30), 입구진공부(40), 제품표면이온처리부(50), 출구진공부(70)를 거쳐 다시 제품취출교체부(20)로 이송하도록 순환시키는 콘베이어(미도시)로 구성된다.And the
또, 이 지그(11)는 도 3에서 개략적으로 도시한 바와 같이 고분자 성형제품 여러 개를 교체할 수 있도록 구성되며, 각 지그(11')는 교체된 상태에서 4곳의 방 향에서 각각 상, 하로 회동 가능하게 장착되어 고분자 성형제품의 표면처리 시 지그(11')가 4곳의 방향에서 각각 상, 하로 소정 각도를 유지하면서 표면을 골고루 처리할 수 있는 것이다.In addition, the
즉, 제품이송부(10)의 지그(11)는 제품취출교체부(20)에서 표면처리 될 성형제품을 교체한 후 콘베이어로 이송되어 제 1 불순물제거부(30), 입구진공부(40), 제품표면이온처리부(50), 출구진공부(70)를 거쳐 제품의 표면에 이온처리가 완료된 후 다시 제품취출교체부(20)에서 완료된 성형제품을 분리하여 제거한 후 새롭게 표면처리 할 성형제품을 물어 다시 한번 순환되고 이렇게 반복되면서 계속 새로운 고분자 성형제품을 표면처리 하게 되는 것이다.That is, the
한편, 상기 제품취출교체부(20)는 통상 소정의 길이를 가지고 그 상부가 평면으로 형성된 제품거치대(21)로 구성되고, 제품이송부(10)의 지그(11)가 이송되는 방향의 제품거치대(21) 앞 측에는 새롭게 표면처리 될 성형제품이 놓여지고 제품거치대(21) 후 측에는 표면 처리가 완료된 성형제품이 놓여지는 것이다.On the other hand, the product take-out
그리고 상기 제품거치대(21)의 앞 측에 놓인 고분자 성형제품은 제품이송부(10)의 지그(11)에 물려 콘베이어 라인을 따라 이송하게 되는 것이다.And the polymer molded product placed on the front side of the
또, 상기 제품취출부의 일측에는 성형물의 표면에 붙은 불순물을 제거하는 제 1 불순물제거부(30)가 연결되어 설치되며, 이 제 1 불순물제거부(30)는 지그(11)에 물려 이송되는 고분자 성형제품의 표면에 붙은 이물질을 제거하며 입구와 출구 측에 각각 열고 닫을 수 있는 게이트(90)가 구비된다.In addition, a first
이 제 1 불순물제거부(30)는 히터에 의해 가열된 공기를 고분자 성형제품에 분사하여 예열하는 제 1 에어블로워(31)가 구비되어 이 제 1 에어블로워(31)에서 분사되는 가열된 공기로 지그(11)에 물린 고분자 성형제품의 표면에 붙은 이물질을 제거할 뿐만 아니라 고분자 성형제품을 예열하여 표면을 이온화할 경우 그 이온빔의 조사시간을 단축시킬 수 있게 하는 것이다.The first
또 제 1 에어블로워(31)로 유입되는 공기 흡입구에 설치된 음이온발생기(32)가 성형제품의 불순물을 제거하면서 발생되는 분진이 제 1 불순물제거부(30)의 내벽에 달라붙는 것을 방지하여 성형제품이 제 1 불순물제거부(30)의 내부로 이송된 후 입구 측 게이트(90)가 닫힐 때 분진이 쉽게 외부로 배출되도록 하는 것이다.In addition, the
이 제 1 불순물제거부(30)의 입구 측 게이트(90)가 닫히면 제 1 불순물제거부의 내부(30)는 진공펌프에 의해 진공도 1.2 X 10-3 torr로 유지된다.When the
한편, 상기 제 1 불순물제거부(30)의 일 측에는 출구 측 게이트(90)와 연계되어 입구진공부(40)가 설치되며, 이 입구진공부(40)는 내부가 성형제품이 급격한 진공도 편차를 받지 않도록 일정한 진공도로 유지되며 이 진공도를 유지하는 진공펌프를 포함한 제 1 진공제어부(41)를 구비하고 있다.Meanwhile, an inlet vacuum part 40 is installed at one side of the first
이 입구진공부(40)는 그 내부의 진공도가 1.2 X 10-4 torr로 유지되는 제 1 예비진공챔버(42)와, 그 내부 진공도가 1.2 X 10-5 torr로 유지되는 제 2 예비진공챔버(43)로 구성된다.The inlet vacuum part 40 has a first
그리고 제 1 불순물제거부(30)와 제 1 예비진공챔버(42), 제 2 예비진공챔버(43)의 각 사이에는 개폐 가능한 게이트(90)가 구비되어 이 게이트(90)가 열리고 닫히면서 제품이송부(10)로 이송되는 성형제품이 이송되도록 한다.In addition, an opening and closing
즉, 상기 제 1 불순물제거부(30)와 제 1, 2 예비진공챔버(42, 43)는 그 진공도가 점차적으로 증가되도록 유지되어 이 제 1 불순물제거부(30)와 제 1, 2 예비진공챔버(42, 43)를 순차적으로 통과하는 성형제품이 표면 이온화 공정 시 급격한 진공도 편차에 의해 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 것이다.That is, the first
또한 후술 될 제품표면이온처리부(50)에 성형제품을 이송하기 위하여 게이트(90)를 열어도 이 제품표면이온처리부(50) 내의 진공도가 저하되지 않고 일정하게 유지할 수 있어 양산 시 제품의 불량이 발생되는 것을 방지하고 균일한 성능의 제품을 얻을 수 있도록 하는 것이다.In addition, even when the
한편, 상기 입구진공부(40)의 출구 측에는 출구에 연결되도록 제품표면이온처리부(50)가 설치되며, 이 제품표면이온처리부(50)는 내부가 상기 제 2 예비진공챔버(43)와 동일한 1.2 X 10-5 torr로 유지되도록 하는 진공펌프를 포함한 제 2 진공제어부(52)가 구비된다.On the other hand, the product surface
또 상기 제품표면이온처리부(50)의 내부에는 이온 빔을 조사하는 이온건(51)이 2대 이상 장착되어 있으며, 이 이온건(51) 1 대의 전압이 50 ~ 100keV이고, 전류가 10 ~ 100mA인 것을 사용한다.In addition, two or
이 이온건(51)의 하부에는 이온 빔이 조사되는 피사체의 표면에 이온 빔의 주입이 깊고 빠르게 조사되도록 하는 가속관(53)이 설치되어 있으며, 피사체인 성형제품에 바이어스 전압을 공급하여 가속관의 기능을 강화시켜 조사시간을 단축시 켜 양산이 가능하도록 한다.The lower part of the
이온건(51)의 하부에는 이온 빔의 폭이 최대가 되도록 그릿드(54)를 설치하여 피시체의 표면에 에너지가 고르게 미치도록 하며, 이 그릿드(54)는 홀을 2개 이상으로 하여 이온빔 형태를 다양화하고, 이온빔의 중복부분을 25mm이내로 하여 유효 빔 폭이 최대가 되도록 한다.In the lower portion of the
즉, 다 수의 이온건(51)에서 조사되는 이온 빔이 피사체에서 겹치는 이온 빔의 범위를 25mm 내외로 설정하여 유효 이온 빔 폭이 세로 400mm X 가로 900mm가 되도록 하는 것이다.That is, the range of ion beams overlapped by the ion beams irradiated by the plurality of
또한, 이온건(51)은 제품표면이온처리부(50) 내에 이온건(51) 2대 간격에 대하는 이동 가능하게 볼트조임으로 그 위치를 고정하도록 장착됨으로써, 제품표면이온처리부(50) 내에서 표면 처리되는 성형제품의 크기나 여러가지 변수에 의해 그 간격을 조정할 필요가 있을 경우 볼트 조임을 해제한 후 그 위치를 다시 재조정할 수 있어 어떠한 경우에도 그 대응이 용이한 구조로 구성된다.In addition, the
그리고 이 이온건(51)과 조사되는 성형제품의 거리는 1 ~ 2 m 사이의 간격을 가지며, 이온 빔의 유효 폭은 좁아져도 조사시간을 단축시간을 단축시킬 필요가 있는 제품은 거리를 가깝게 한다.The distance between the
즉, 이온건(51)은 피사체와의 거리는 제품의 대, 소에 따라 소형 제품일 때 거리를 짧게 하여 조사시간을 단축시키고, 대형일 때는 거리를 멀게 하여 이온빔 폭을 최대화시켜 큰 제품도 양산이 가능하게 되는 것이다.That is, the
이온건(51)은 조사되는 이온빔의 출력량 및 조사시간 조절하거나 성형제품의 바탕색 선택에 따라 성형제품의 표면 색상을 다양화 할 수 있으며, 이에 따라 성형제품의 표면이 물리적으로 개질되어 기계적인 다양한 색상을 가지도록 하고, 표면을 경화 및 미세화 할 수 있는 것이다.The
상기 제품표면이온처리부(50)에는 내부로 분위기가스를 공급하는 분위기가스공급부(60)가 연계되며, 이 분위기가스공급부(60)에서 가스가 제품표면이온처리부(50) 내로 공급된다.The product surface
이 분위기가스공급부(60)는 N(질소), Ar(아르곤), He(헬륨), Xe(크세논), H(수소)가스가 각각 저장된 분위기가스탱크(61)와, 이 각 N(질소), Ar(아르곤), He(헬륨), Xe(크세논), H(수소)가스의 각 분위기가스탱크(61)를 제품표면이온처리부(50)로 연계시키는 분위기가스공급파이프(62)와, 이 분위기가스공급파이프(62)에 장착되어 제품표면이온처리부(50)로 공급되는 분위기가스를 제어하는 분위기가스제어밸브(63)로 구성된다.The atmosphere
그리고 이 분위기가스공급부(60)는 표면처리 되는 성형제품의 용도에 맞는 분위기가스를 제품표면이온처리부(50)에 공급하며, 이온건(51)의 출력과 조사시간 그리고 바탕색에 따라 하나의 분위기 가스를 공급하거나 둘 이상의 분위기 가스를 일정비율로 혼합하여 제품표면이온처리부(50)의 내부로 공급하여 표면처리 되는 고분자 성형제품의 색상을 다양화하는 것이다.The atmospheric
즉, 제품표면이온처리부(50)의 입구 측 게이트(90)가 열리면서 이 제품표면이온처리부(50)의 내부로 성형제품이 위치하면 입구 측 게이트(90)가 닫히면서 분위기가스공급부(60)에서 표면 처리에 필요한 분위기가스를 제품표면이온처리부(50) 의 내부로 공급하게 된다.That is, when the
그리고 제품표면이온처리부(50)의 내부에 설치된 이온건(51)으로 공급되는 공급전력이 이온 빔 전류를 일정수준으로 제어시켜 이온건(51)에서 필라멘트 가열 또는 아크를 발생시키고 이것으로 플라즈마를 생성시켜 혼입 된 분위기가스에서 기체 양이온을 얻어 고분자 성형제품의 표면에 골고루 조사하게 되는 것이다.The supply power supplied to the
이 경우 이온 조사시간 및 이온 밀도는 고분자 성형제품의 내열도, 얻고자 하는 제품 표면 경도 및 전기전도에 따라 다르게 설정되며, 이온빔의 출력을 낮게 하고 이온 조사시간을 길게 하면 성형제품의 원색에 갈색이 가미된 색상이 되고, 반대로 이온빔의 출력을 높이고 조사시간을 짧게 하면 성형제품의 원색은 흐려지고 진한 갈색으로 변하게 되는 것이다.In this case, the ion irradiation time and ion density are set differently according to the heat resistance of the polymer molded product, the surface hardness and the electrical conductivity of the product to be obtained, and if the output of the ion beam is lowered and the ion irradiation time is increased, the primary color of the molded product is brown. In contrast, when the output of the ion beam is increased and the irradiation time is shortened, the primary color of the molded product becomes dim and dark brown.
상기한 바와 같이 고분자 성형제품에 이온빔이 조사될 경우 제품이송부(10)의 지그(11)는 모터에 의해 4곳의 방향에서 상, 하로 소정의 각도를 가지고 틸팅 되면서 성형제품 표면에 골고루 이온빔이 조사될 수 있도록 작동된다.As described above, when the ion beam is irradiated onto the polymer molded product, the
한편, 상기 제품표면이온처리부(50)의 출구 측에는 출구진공부(70)가 연결되어 장착되며, 이 출구진공부(70)는 내부가 성형제품이 급격한 진공도 편차를 받지 않도록 일정한 진공도로 유지되며 이 진공도를 유지하는 진공펌프를 포함한 제 3 진공제어부(71)를 구비하고 있다.On the other hand, the
이 출구진공부(70)는 그 내부의 진공도가 1.2 X 10-5 torr로 유지되는 제 3 예비진공챔버(72)와, 그 내부 진공도가 1.2 X 10-4 torr로 유지되는 제 4 예비진공 챔버(73)로 구성된다.The
또한 상기 출구진공부(70)의 출구에는 표면처리가 완료되어 이송되는 성형제품의 표면에 불순물이 달라 붙는 것을 방지하고, 달라 붙은 불순물을 제거하는 제 2 불순물제거부(80)가 연결되어 설치된다.In addition, the outlet of the
이 제 2 불순물제거부(80)는 그 내부가 진공도 1.2 X 10-3 torr로 유지되고, 순수한 공기를 성형제품에 분사하는 제 2 에어블로워(81)가 구비되어 이 제 1 에어블로워(31)에서 분사되는 순수한 공기로 지그(11)에 물린 고분자 성형제품의 표면에 이물질이 달라 붙는 것을 방지할 뿐만 아니라 내부로 불순물이 포함된 공기가 출구로 유입되지 않도록 한다.The second
그리고 상기 제 3 예비진공챔버(72), 제 4 예비진공챔버(73), 제 2 불순물제거부(80)의 각 사이에는 개폐 가능한 게이트(90)가 구비되어 이 게이트(90)가 열리고 닫히면서 제품이송부(10)로 이송되는 성형제품이 이송되도록 한다.In addition, an opening and closing
즉, 상기 제 3, 4 예비진공챔버(72, 73), 제 2 불순물제거부(80)는 그 진공도가 점차적으로 낮아지도록 유지되어 제품표면이온처리부(50)에서 표면처리되어 제 2, 3 예비진공챔버와 제 2 불순물제거부(80)를 순차적으로 통과하여 외부로 이송되는 성형제품이 표면 이온화 공정 후 급격한 진공도 편차에 의해 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 것이다.That is, the third and fourth
또한 후술될 제품표면이온처리부(50)에 고분자 성형제품을 이송하기 위하여 게이트(90)를 열어도 이 제품표면이온처리부(50) 내의 진공도가 저하되지 않고 일 정하게 유지할 수 있어 양산 시 제품의 불량이 발생되는 것을 방지하고 균일한 성능의 제품을 얻을 수 있도록 하는 것이다.In addition, even if the
한편, 상기 제 2 불순물제거부(80)는 그 출구가 상기 제품취출교체부(20)의 단부에 연결되도록 설치되며, 제 2 불순물제거부(80)에서 배출된 성형제품은 제품취출교체부(20)로 이송되어 제품이송부(10)의 지그(11)에서 물린 상태가 해제되어 제품취출교체부(20)에 놓여지게 된다.On the other hand, the second
그리고 표면처리가 완료되어 제품취출부에 놓여진 성형제품은 2차 가공 공정으로 이송되며, 제품이송부(10)의 지그(11)는 제품취출부의 앞 측에 새롭게 놓여진 성형제품을 교체하여 다시 한번 순환되고 이렇게 반복되면서 계속 새로운 고분자 성형제품을 표면처리 하여 양산하게 되는 것이다.The molded product placed on the product extraction unit after the surface treatment is completed is transferred to the secondary processing process, and the
상기한 본 발명의 구성에 의하면, 플라즈마를 활용하는 이온 빔 조사 기술로 고분자재료로 성형된 제품의 표면을 처리하여 전자제품의 전자파 방출을 효과적으로 차단하여 고분자 성형제품을 양산할 수 있는 것이다.According to the configuration of the present invention, by processing the surface of the product formed of the polymer material by ion beam irradiation technology utilizing the plasma can effectively block the electromagnetic wave emission of the electronic product to mass-produce the polymer molded product.
그리고 별도의 첨가물 또는 충전재 없이 고분자재료 성형제품에 원하는 표면 전기전도를 부여할 수 있어 제조원가을 절감하고, 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 재활용 율의 증가를 통해 공해유발 방지와 자원낭비를 예방할 수 있는 것이다.In addition, it is possible to impart desired surface electrical conductivity to molded products of polymer materials without additional additives or fillers, thereby reducing manufacturing costs, simplifying the manufacturing process, and preventing pollution and resource waste through increasing recycling rates. will be.
또한, 고분자재료 성형제품의 전자파 차폐효율 및 내부 전자회로동작의 안정 성을 증대시키는 것과 아울러 외부 표면 경도를 획기적으로 증강시키며 표면 개질을 통하여 표면의 미세화 등 내구성을 증대시킬 수 있는 것이다.In addition, it increases the electromagnetic shielding efficiency and stability of the internal electronic circuit operation of the polymer material molded products, and also significantly enhances the external surface hardness and can increase durability such as refinement of the surface through surface modification.
따라서 제품의 경제성 및 성능과 재활용 율을 획기적으로 증대시켜 전자파를 차단해야 하는 고분자 성형제품을 용이하게 양산할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.Therefore, it is a very useful invention that can easily mass-produce polymer molded products that should block electromagnetic waves by dramatically increasing the economics, performance and recycling rate of the product.
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